CN205138229U - 退火炉补燃余热锅炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种退火炉补燃余热锅炉，包括安装在辐射段(2)前部的燃烧器(1)；所述辐射段(2)通过汇合烟道(3)连接对流段(4)；所述对流段(4)通过出口烟道(5)连接引风机(6)；所述辐射段(2)及对流段(4)的汽水侧分别连通上升管(7)和下降管(8)。本退火炉补燃余热锅炉不仅能够回收退火炉余热烟气的热量，还能通过燃烧燃料来生产蒸汽，达到满足不锈钢厂不同工况下用汽要求的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锅炉，具体是一种退火炉补燃余热锅炉。
背景技术
不锈钢生产线退火炉的排烟温度在500℃-600℃，如果这样的高温烟气直接排入大气，不仅是热量的浪费，而且还对环境造成了很大的污染。通过在退火炉系统中加设余热回收装置对余热烟气的热量进行回收，不但可以带来可观的经济效益，而且大大降低对环境的污染。现有技术中的退火炉余热回收装置都是用换热器对余热烟气的热量进行回收，换热后的介质为热水，热水的能位较低，对热水进行再利用的范围比较局限，往往无法进行充分利用而造成很大的浪费。而仅将退火炉的余热进行回收转换成的蒸汽量不能够满足不锈钢生产线的蒸汽用量，还需要燃烧燃料的途径来获取蒸汽。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种退火炉补燃余热锅炉，不仅能够回收退火炉余热烟气的热量，还能通过燃烧燃料来生产蒸汽，达到满足不锈钢厂不同工况下用汽要求的目的。
为了实现上述目的，本退火炉补燃余热锅炉包括安装在辐射段前部的燃烧器；
所述辐射段通过汇合烟道连接对流段；
所述对流段通过出口烟道连接引风机；
所述辐射段及对流段的汽水侧分别连通上升管和下降管。
进一步，所述辐射段的承压件由上集箱、膜式水冷壁及下集箱构成。
进一步，所述对流段的承压件由上锅筒、对流管束及下锅筒构成；
所述上升管连通上集箱与上锅筒；
所述下降管连通下集箱与下锅筒。
进一步，所述上锅筒包括进水装置、汽水分离装置及主蒸汽出口。
进一步，所述锅炉各部件上设有炉墙保温体及护板。
进一步，所述炉墙保温体由保温棉、耐火混凝土及耐火砖组成。
进一步，所述护板为薄钢板、压型板或瓦楞板中的一种。
进一步，所述汇合烟道由耐热不锈钢板焊接而成，采用耐火混凝土及保温棉保温。
进一步，所述出口烟道由多个烟道段组成，烟道段由碳钢板焊接而成。
与现有技术相比，本退火炉补燃余热锅炉的有益效果是可以在三种不同的工况下运行，即：
工况1，当退火炉余热烟气充足时，可以不用开启燃烧器，此时的退火炉余热锅炉为纯烟气式余热锅炉，膜式水冷壁结构的辐射段此时与对流段分别独立，不参与受热运行；
工况2，当退火炉余热烟气不足时，可以开启燃烧器进行补燃，此时余热炉变为补燃式余热锅炉，膜式水冷壁结构的辐射段此时与烟气冲刷的对流段联合起来运行；
工况3，当退火炉余热中断时，此时锅炉可完全燃烧燃料运行；此种退火炉补燃余热锅炉可以根据退火炉余热烟气量及不锈钢厂的用汽量进行灵活的调节锅炉的运行工况，可以达到只有燃料燃烧(上述工况3)和只用退火炉余热烟气(上述工况1)的极限工况，使锅炉很好的满足生产的需要。
本退火炉补燃余热锅炉的投用，替代了原不锈钢厂投资的余热回收换热器和一台蒸汽锅炉，大大降低了工厂的投资费用。
附图说明
图1是本实用新型的主体结构示意图；
图2是图1主体沿轴线方上的向剖视图；
图3是图1中沿B-B向剖视图；
图4是图1中沿C-C向剖视图；
图中：1、燃烧器，2、辐射段，2.1、上集箱，2.2、膜式水冷壁，2.3、下集箱，2.4、炉墙保温体，2.5、护板，2.6、防爆门，3、汇合烟道，4、对流段，4.1、上锅筒，4.1.1、进水装置，4.1.2、汽水分离装置，4.1.3、主蒸汽出口，4.2、对流管束，4.3、下锅筒，5、出口烟道，6、引风机，7、上升管，8、下降管。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本退火炉补燃余热锅炉包括安装在辐射段2前部的燃烧器1；
所述辐射段2通过汇合烟道3连接对流段4；
所述对流段4通过出口烟道5连接引风机6；
所述辐射段2及对流段4的汽水侧分别连通上升管7和下降管8。
如图2和图3所示，所述辐射段2的承压件由上集箱2.1、膜式水冷壁2.2及下集箱2.3构成。
上述部件四周均设有保温层，即炉墙保温体2.4外加护板2.5，炉墙保温由保温棉、耐火混凝土、耐火砖等组成；退火炉余热烟气通过汇合烟道(3)进入对流段(4)，汇合烟道(3)起到了汇合辐射段(2)出来的烟气和退火炉余热烟气的作用。
如图2和图3所示，辐射段2为膜式水冷壁2.2组成的结构，水冷壁管子规格为φ51mm-φ60mm，壁厚为4mm或5mm，管间距规格可以为80mm-100mm，采用的管子规格和管间距的规格要看退火炉补燃余热锅炉所采用补燃燃料的热值的大小；对流段4的对流管的规格为φ51mm或φ60mm，壁厚为3mm或4mm，管子可以采用顺列和错列两种形式，具体根据烟气流速和补燃余热锅炉蒸发量的大小来确定。汇合烟道3用耐热不锈钢板焊接而成，汇合烟道3有两个方形法兰口及一个圆形法兰口，分别用连接辐射段2、对流段4及退火炉余热烟气的烟道，达到汇合的目的。出口烟道5由多个烟道段组成，烟道段用碳钢板焊接而成，实际实施时根据烟气的流速来调节烟道直径的大小。
如图2、图3和图4所示，辐射段2、汇合烟道3、对流段4、出口烟道5、上升管7、下降管8外层敷有炉墙保温体2.4和护板2.5，炉墙保温体2.4有保温棉、耐火混凝土、耐火砖等组成，膜式水冷壁2.2、上集箱2.1、下集箱2.2、下降管8、上升管7、上锅筒4.1、下锅筒4.3的外部采用保温棉进行保温，辐射段2的前后墙及对流管束4.2两侧采用耐火砖加保温棉的组合进行保温，汇合烟道3采用耐火混凝土及保温棉进行保温，从而减少散热；护板2.5可以采用薄钢板、压型板或瓦楞板等材料构成。
如图2和图4所示，所述对流段4的承压件由上锅筒4.1、对流管束4.2及下锅筒4.3构成；所述上升管7连通上集箱2.1与上锅筒4.1；所述下降管8连通下集箱2.3与下锅筒4.3。
如图4所示，所述上锅筒4.1包括进水装置4.1.1、汽水分离装置4.1.2及主蒸汽出口4.1.3。给水通过进水装置4.1.1进入上锅筒4.1，再经过对流管束4.2至下锅筒4.3，对流管束4.2在工作过程中一部分作为下降管束，一部分作为上升管束，对流管束4.2的水吸热后最终变为汽水混合物进入上锅筒4.1；下锅筒4.3的一部分水经下降管8进入集箱2.3，然后在膜式水冷壁2.2吸热，吸热后的水变为汽水混合物通过上升管7被引入对流段4的上锅筒4.1中；上锅筒4.1中的汽水混合物经过汽水分离装置4.1.2分离后，分离出的蒸汽通过主蒸汽口4.13被引出。
本退火炉补燃余热锅炉汽水侧的运行流程是：锅炉给水通过上锅筒(4.1)的进水装置(4.1.1)进入对流段(4)，一部分水再通过下降管(8)进入辐射段(2)，对流段(4)及辐射段(2)中的水吸收热量转变为蒸汽后，通过上锅筒(4.1)的主蒸汽出口(4.1.3)被引出。对流段(4)中的一部分水在对流段4内吸收烟气的热量进行循环，吸收足够的热量变为蒸汽，然后经主蒸汽出口4.1.3引出，另一部分水通过下降管(8)进入辐射段(2)，在辐射段(2)内吸收燃烧器1中燃烧燃料放出的热量，而后通过上升管(7)进入对流段4的上锅筒4.1，被上锅筒4.1内的汽水分离装置4.1.2汽水分离后，分离出来的蒸汽经主蒸汽出口4.1.3引出，分离出来的水进行再次循环；
本退火炉补燃余热锅炉烟气侧运行流程是：燃烧器1燃烧喷出的火焰在辐射段2内放热，放热后的烟气进入汇合烟道3，与此同时余热烟气也进入汇合烟道3，这两路烟气在汇合烟道3内混合后进入对流段4，在对流段4内放热后经过出口烟道5及引风机6排出。
当燃烧器1停用后，只有余热烟气对余热锅炉的对流段(4)进行放热，使锅炉达到满负荷运行；当没有余热烟气进入本退火炉补燃余热锅炉时，可关闭汇合烟道3进口前的阀门，只通过燃烧器1燃烧燃料使锅炉达到满负荷运行；当余热烟气不足，此时燃烧器1工作，余热烟气通过汇合烟道(3)进入余热锅炉，两者同时对锅炉放热，使锅炉满负荷运行。
下面详细说明本退火炉补燃余热锅炉的工作过程：
工况1，余热烟气充足时，燃烧器1不需要燃烧燃料进行补燃，此时只有退火炉余热烟气通过汇合烟道3进入对流段4，对对流管束4.2进行放热，冷却后的烟气经过出口烟道5被引风机6引出排向大气；
工况2，锅炉给水从上锅筒4.1的进水装置4.1.1进入锅炉，水全部在对流管束4.2中吸热，变为蒸汽，经过汽水分离装置4.1.2进行汽水分离后，蒸汽从主蒸汽出口4.1.3被引出；该工况中余热烟气不足，需要燃烧器1燃烧部分燃料才能满足生产用汽量，此时燃烧器1燃烧燃料在辐射段2内对膜式水冷壁2.2放热，放热后的烟气进入汇合烟道3，与退火炉余热烟气混合后进入对流段4，对对流管束4.2放热，被冷却后的烟气经出口烟道5被引风机6引出排向大气；锅炉给水从上锅筒4.1的进水装置4.1.1进入锅炉，一部分水在对流管束4.2中吸热，一部分水从下降管8进入辐射段2的膜式水冷壁2.2中吸收热量，两部分水吸热变为蒸汽后，经汽水分离装置4.1.2进行汽水分离后，蒸汽从主蒸汽出口4.1.3被引出；
工况3，余热烟气停止时，锅炉的能量输入只有燃烧器1燃烧燃料来提供，燃料燃烧在辐射段2中对膜式水冷壁2.2放热，放热的烟气进入对流段4，对对流管束4.2进行放热，被冷却后的烟气经出口烟道5被引风机6引出排向大气，此时退火炉余热烟气处于切断状态；该工况中的给水变为蒸汽并被引出所经历的过程和第1种工况是相同的，只是在辐射段2和对流段4中吸收热量的份额不同。
综上所述，本退火炉补燃余热锅炉不仅能够回收退火炉余热烟气的热量，还能通过燃烧燃料来生产蒸汽，达到满足不锈钢厂不同工况下用汽要求的目的。
Claims (9)
1.一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
包括安装在辐射段(2)前部的燃烧器(1)；
所述辐射段(2)通过汇合烟道(3)连接对流段(4)；
所述对流段(4)通过出口烟道(5)连接引风机(6)；
所述辐射段(2)及对流段(4)的汽水侧分别连通上升管(7)和下降管(8)。
2.根据权利要求1所述的一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
所述辐射段(2)的承压件由上集箱(2.1)、膜式水冷壁(2.2)及下集箱(2.3)构成。
3.根据权利要求1所述的一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
所述对流段(4)的承压件由上锅筒(4.1)、对流管束(4.2)及下锅筒(4.3)构成；
所述上升管(7)连通上集箱(2.1)与上锅筒(4.1)；
所述下降管(8)连通下集箱(2.3)与下锅筒(4.3)。
4.根据权利要求3所述的一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
所述上锅筒(4.1)包括进水装置(4.1.1)、汽水分离装置(4.1.2)及主蒸汽出口(4.1.3)。
5.根据权利要求1所述的一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
所述锅炉各部件上设有炉墙保温体(2.4)及护板(2.5)。
6.根据权利要求5所述的一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
所述炉墙保温体(2.4)由保温棉、耐火混凝土及耐火砖组成。
7.根据权利要求5所述的一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
所述护板(2.5)为薄钢板、压型板或瓦楞板中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
所述汇合烟道(3)由耐热不锈钢板焊接而成，采用耐火混凝土及保温棉保温。
9.根据权利要求1所述的一种退火炉补燃余热锅炉，其特征在于，
所述出口烟道(5)由多个烟道段组成，烟道段由碳钢板焊接而成。
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